不同海况下波浪驱动无人船的振荡响应分析

波浪作为无人水面船（Unmanned Surface Vessel,USV）的动力来源之一，波浪水翼的动能捕获能力与船体随波浪的振荡响应能力息息相关，为此展开了不同海况下波浪的长度、波浪的振幅、前后水翼的流场扰动对USV的振荡响应影响研究。首先建立Stokes五阶波的数值模型，与理论值对比验证后，将USV的多体动力学模型导入CFD软件进行模拟，绘制船体及翼板的响应曲线，随后设计海上实验平台进行验证，并与仿真结果进行对比。结果表明：波长与船长的比例决定了船体的响应频率，且在船长为波长的2/3时频率同步性最佳；波高则影响了船体的振幅，随波高的增加，船体及翼板的振荡角度同步增加，最高可达135.34%。